CN115521822A - 一种线切割乳化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线切割乳化剂及其制备方法，属于机械用材料技术领域，所述的线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：80‑92％常三线糠醛精制油、8‑20％乳化组合物；所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：30‑50％高碱值极压剂、10‑20％硼化物、10‑20％溶剂、6‑15％碱、5‑12％油溶性乳化剂、3‑10％分散剂。所述的线切割乳化剂具有良好的极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能，且所述的乳化剂原材料价格低廉，成本低。所述的线切割乳化剂的基础油为常三线糠醛精制油，不会造成酸败、发霉、变黑，且成本低廉，具有极佳的冷却、润滑、防锈、清洗性，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及机械用材料技术领域，具体涉及一种线切割乳化剂及其制备方法。
背景技术
在线切割工艺中，线切割乳化液主要性能是提供合适的介电电阻，以维持放电电流的稳定性并且润滑、冷却导电电极(钼丝)及金属工件表面、清洗工作面并且防止工作面在切割后继续氧化生锈，线切割乳化液的质量好坏直接影响着线切割效率及产品质量。
线切割乳化液通常由基础油、乳化剂、极压抗磨剂等组成。现有的线切割乳化液中的基础油多采用矿物油、机(械)油，如专利CN1439698A其采用机械油作为基础油，专利CN105238510A公开了切削油包括矿物油切削油、极压切削油、活性切削油。矿物油、机(械)油、切削油生产工艺流程繁琐，生产成本高，直接导致线切割乳化液成本高。且由于机(械)油、切削油往往加入了易水解造成沉淀失效的ZDDP，且ZDDP由于环境污染问题，已经被限制使用，因此，如何提供一种成本低，且乳化稳定性良好的线切割乳化剂成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种线切割乳化剂及其制备方法，所述的线切割乳化剂具有良好的极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能，且所述的乳化剂原材料价格低廉，成本低。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：80-92％常三线糠醛精制油、8-20％乳化组合物；
所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：30-50％高碱值极压剂、10-20％硼化物、10-20％溶剂、6-15％碱、5-12％油溶性乳化剂、3-10％分散剂。
本发明的发明人在大量的研究中发现，通过将上述各种原料按照上述特定的质量比进行组合，制备得到了极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能优异的线切割乳化剂，且所述的乳化剂采用上述的原料，其原材料价格低廉，使得所述的线切割乳化剂的成本下降。
本发明的发明人发现，所述的常三线糠醛精制油与乳化组合物的配比是影响线切割乳化剂的关键，通过将配比控制在上述范围内，使得所述的线切割乳化剂具有良好的极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能，若所述的常三线糠醛精制油与乳化组合物的配比不在上述范围内，会导致极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能显著下降。
所述的线切割乳化剂的基础油为常三线糠醛精制油，不会造成酸败、发霉、变黑，且成本低廉，具有极佳的冷却、润滑、防锈、清洗性，具有广泛的应用前景。
作为本发明的优选实施方案，所述常三线糠醛精制油为常三线馏分油经糠醛精制所得，所述常三线糠醛精制油在40℃下的运动粘度为9-12mm2/s，比色小于6.5号，残碳为0.02-0.38％。常规的常三线糠醛精制油在糠醛精制后，还需经过脱蜡除杂，而本发明所述的常三线糠醛精制油不经过脱蜡处理，其含有一定的蜡质，易于乳化，易于与配方体系中的其他成分共混，稳定性极好，能够提高极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能。
作为本发明的优选实施方案，所述硼化物为硼酸、偏硼酸中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述碱为氢氧化钠、氢氧化锌中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述溶剂为航煤、120号溶剂油中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述高碱值极压剂为磺酸钙盐、磺酸钠盐中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述分散剂为单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺中的至少一种。
作为本发明的优选实施方案，所述油溶性乳化剂为环烷酸钠。
本发明还提供了一种线切割乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
将硼化物、碱、溶剂、高碱值极压剂加入到调和釜中，加热至90-110℃，搅拌均匀，再加入分散剂、乳化剂，搅拌均匀，得到乳化组合物；
将常三线糠醛精制油加热至55-65℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
本发明的有益效果在于：(1)所述的线切割乳化剂具有良好的极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能，且所述的乳化剂采用的原材料价格低廉，使得所述的线切割乳化剂的成本下降；(2)本发明所述的常三线糠醛精制油不经过脱蜡处理，其含有一定的蜡质，易于乳化，易于与配方体系中的其他成分共混，稳定性极好，能够提高极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例和对比例所述的常三线糠醛精制油为常三线馏分油在110℃下与糠醛按照体积比1：2精制所得，且所述常三线糠醛精制油在40℃下的运动粘度为9-12mm2/s，比色小于6.5号，残碳为0.02-0.38％。
实施例1
一种乳化组合物，所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：48％高碱值极压剂、15％硼化物、15％溶剂、8％碱、8％油溶性乳化剂、6％分散剂。
所述硼化物为硼酸；所述碱为氢氧化钠；所述溶剂为120号溶剂油；所述高碱值极压剂为高碱值磺酸钙；所述分散剂为单丁二酰亚胺；所述油溶性乳化剂为环烷酸钠。
所述的乳化组合物的制备方法包括以下步骤：将硼化物、碱、溶剂、高碱值极压剂加入到调和釜中，加热至100℃，搅拌均匀，再加入分散剂、乳化剂，搅拌均匀，得到乳化组合物。
实施例2
一种乳化组合物，所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：49％高碱值极压剂、10％硼化物、20％溶剂、6％碱、12％油溶性乳化剂、3％分散剂。
所述硼化物为偏硼酸；所述碱为氢氧化锌；所述溶剂为航煤；所述高碱值极压剂为为高碱值磺酸钠；所述分散剂为双丁二酰亚胺；所述油溶性乳化剂为环烷酸钠。
所述的乳化组合物的制备方法包括以下步骤：将硼化物、碱、溶剂、高碱值极压剂加入到调和釜中，加热至100℃，搅拌均匀，再加入分散剂、乳化剂，搅拌均匀，得到乳化组合物。
实施例3
一种乳化组合物，所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：40％高碱值极压剂、20％硼化物、10％溶剂、15％碱、5％油溶性乳化剂、10％分散剂。
所述硼化物为硼酸；所述碱为氢氧化钠；所述溶剂为120号溶剂油；所述高碱值极压剂为高碱值磺酸钙；所述分散剂为单丁二酰亚胺；所述油溶性乳化剂为环烷酸钠。
所述的乳化组合物的制备方法包括以下步骤：将硼化物、碱、溶剂、高碱值极压剂加入到调和釜中，加热至100℃，搅拌均匀，再加入分散剂、乳化剂，搅拌均匀，得到乳化组合物。
实施例4
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：80％常三线糠醛精制油、20％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例5
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：83％常三线糠醛精制油、17％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例6
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：86％常三线糠醛精制油、14％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例7
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：89％常三线糠醛精制油、11％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例8
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：92％常三线糠醛精制油、8％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例9
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：80％常三线糠醛精制油、20％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例2所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例10
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：80％常三线糠醛精制油、20％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例3所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
对比例1
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：79％常三线糠醛精制油、21％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
对比例2
一种线切割乳化剂，包括以下质量百分含量的组分：93％常三线糠醛精制油、7％乳化组合物，所述乳化组合物为实施例1所述的乳化组合物。
所述线切割乳化剂的制备方法为：将常三线糠醛精制油加热至60℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
实施例4～8、对比例1所述的线切割乳化剂的性能如表1所示。
表1
从表1中看出，本发明所述的线切割乳化剂具有良好的极压耐磨性能、防锈性能，所述的线切割乳化剂不会造成酸败、发霉、变黑，且成本低廉，具有极佳的冷却、润滑、防锈、清洗性，具有广泛的应用前景。
对比实施例4与对比例1、2可看出，本发明所述的线切割乳化剂，所述的常三线糠醛精制油与乳化剂组合物的配比是影响乳化剂性能的关键因素，通过将常三线糠醛精制油与乳化剂组合物用量控制在本发明的范围内，能够制备得到具有良好的极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能的线切割乳化剂，若常三线糠醛精制油与乳化剂组合物的用量稍微偏离本发明的范围，会导致极压耐磨性能、防锈性能以及乳化性能显著下降，因此，在本发明中，需要严格的控制常三线糠醛精制油与乳化剂组合物的用量。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种线切割乳化剂，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：80-92％常三线糠醛精制油、8-20％乳化组合物；
所述乳化组合物包括以下质量百分含量的组分：30-50％高碱值极压剂、10-20％硼化物、10-20％溶剂、6-15％碱、5-12％油溶性乳化剂、3-10％分散剂。
2.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述常三线糠醛精制油为常三线馏分油经糠醛精制所得。
3.根据权利要求2所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述常三线糠醛精制油在40℃下的运动粘度为9-12mm2/s，比色小于6.5号，残碳为0.02-0.38％。
4.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述硼化物为硼酸、偏硼酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述碱为氢氧化钠、氢氧化锌中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述溶剂为航煤、120号溶剂油中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述高碱值极压剂为磺酸钙盐、磺酸钠盐中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述分散剂为单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的线切割乳化剂，其特征在于，所述油溶性乳化剂为环烷酸钠。
10.根据权利要求1所述的线切割乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硼化物、碱、溶剂、高碱值极压剂加入到调和釜中，加热至90-110℃，搅拌均匀，再加入分散剂、乳化剂，搅拌均匀，得到乳化组合物；
将常三线糠醛精制油加热至55-65℃，加入乳化组合物，搅拌均匀，即得线切割乳化剂。
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